JP5180017B2 - 巻鉄心巻回用巻枠 - Google Patents

Description

本発明は、巻鉄心製造装置に取り付けられて、巻鉄心を巻回するために用いられる巻枠に関するものである。

変圧器などに用いる鉄心として、鋼帯の積層体を１ターンをなすように円形に巻回して構成した鉄心ブロックを複数個径方向に積層した構造を有するラップジョイント形の巻鉄心が用いられている。この種の巻鉄心を製造する装置としては例えば特許文献１に示された装置が知られている。

特許文献１に示された巻鉄心製造装置は、円筒面状の外周面を有して回転自在に支持された巻枠と、ループ状に形成されてプーリにより巻枠の外周に沿って走行するようにガイドされた巻込みベルトと、巻込みベルトを駆動する駆動機構とを備えている。この巻鉄心製造装置においては、板厚による周長の増加分だけ長さを長くしながら所定の長さに切断した鋼帯を所定枚数積層することにより、巻鉄心を構成する一連の鉄心ブロックを平面上に展開したものに相当する一連の単位積層体を構成し、これらの単位積層体を、巻枠と巻込みベルトとの間に順次巻込んで、円形に成形しながら巻枠の外周面上に順次積層していくことにより円形の巻鉄心を製造する。

巻鉄心を巻回する際に用いる巻枠としては、特許文献２に示されているように、軸線方向に伸びる切り欠きにより周方向に分断されて径方向寸法の調節が可能な円筒状の巻枠構成体と、この巻枠構成体の内側に配置されて、該巻枠構成体の外径を変化させる拡縮機構とを備えたものが用いられている。

また適当な特許文献を見出すことはできなかったが、図１７（Ａ），（Ｂ）に示したように、半円状のハブ１０１の外周にほぼ半円筒状の外周側壁部１０２を一体に形成した巻枠半部１０３を２つ備えて、両巻枠半部１０３，１０３のハブ１０１，１０１を対向させて連結板１０４，１０４により連結した構造の巻枠１が用いられている。

図示の巻枠１は、巻鉄心巻回装置２の回転自在な主軸２０１に取り付けられて用いられる。図示の例では、主軸２０１の先端に、截頭円錐状の突出部２０２ａと、この突出部の大径部の外周から径方向に突出したフランジ部２０２ｂとを備えた巻枠取付部２０２が設けられている。各巻枠半部１０３のハブ１０１には、テーパ面１０５ａが内周に形成されたボス部１０５が設けられ、各巻枠半部１０３のボス部１０５の内周のテーパ面１０５ａが主軸２０１の先端の突出部２０２ａのテーパ面２０２a1に嵌合されている。各巻枠半部１０３のボス部１０５には、一対の長孔１０５ｂ，１０５ｂが設けられ、これらの長孔を貫通したボルト１０６，１０６が主軸２０１の先端のフランジ部２０２ｂにねじ込まれることにより、各巻枠半部１０３が主軸２０１に締結されている。図１７（Ａ），（Ｂ）において、３は巻枠１の外周に巻回された巻鉄心である。

図１７に示した巻枠１は、巻枠半部１０３，１０３の外周面が同一の円筒面上に位置するように両巻枠半部１０３，１０３の位置を調節した際に、両巻枠半部１０３，１０３の間に所定のギャップｇ1が形成されるように構成される。

図１７に示した巻枠１を用いる場合には、該巻枠１の外周に巻鉄心３を巻回してその最外周の鋼帯の突き合わせ部を溶接した後、連結板１０４，１０４と一方の巻枠半部１０３との結合を解いて、図１８（Ａ），（Ｂ）に示したように、上方に位置する巻枠半部１０３を主軸２０１の先端のフランジ部２０２ｂに締結しているボルト１０６を緩める。ボルト１０６を緩めると、鉄心３の質量により、上側の巻枠半部１０３が主軸２０１の先端のテーパ面２０２a1に沿ってスライドして下方に変位するため、巻枠半部１０３，１０３相互間のギャップがｇ2（＜ｇ1）に縮小され、下方の巻枠半部１０３の外周面と巻鉄心３との間に隙間Ｇが形成される。このように、下方の巻枠半部１０３の外周面と巻鉄心３との間に隙間Ｇを形成した状態で、巻鉄心３を巻枠１から外す。

巻鉄心を変圧器の鉄心として用いる場合には、巻線の窓部内における鉄心の占積率を高めるため、上記のようにして製造した円形の巻鉄心３を矩形状に成形する。円形の巻鉄心を矩形状に成形する際には、例えば特許文献３に示されているように、円形巻鉄心の内側に成形金具を挿入して、鉄心の内側寸法を確保した状態で、鋼帯バンドにより鉄心を外側から結束して巻鉄心を矩形状に成形する。このようにして巻鉄心を矩形状に成形した後、巻鉄心を成形金具及び鋼帯バンドとともに焼鈍炉に入れて焼鈍する。

矩形状の巻鉄心を用いて三相変圧器用の３脚鉄心を構成する場合には、鉄心の最外周部を構成する矩形状の外側巻鉄心の窓部の内側に、矩形状の２つの内側巻鉄心を並べて挿入する。
特開平７−３３５４６６号公報 特開平７−３２６５３２号公報 特開平３-１２５４１５号公報

特許文献２に示された巻枠は、構造が複雑な拡縮機構を用いているため、その製造が面倒であった。また特許文献２に示された構造によった場合には、巻回する巻鉄心の内径が異なる毎に円筒状の巻枠の径を異ならせるとともに、拡縮機構の各部の寸法を異ならせる必要があるため、巻回する巻鉄心の径が異なる毎に巻枠全体を作り直す必要があり、巻枠のコストが高くなるのを避けられなかった。更に特許文献２に示された構造によった場合には、寸法が異なる種々の巻鉄心を巻回する場合に備えて、寸法が異なる多種類の巻枠を製作して保管しておく必要があるため、保管のために広いスペースを必要とするという問題があった。

図１７及び図１８に示した構造によれば、複雑な拡縮機構は必要としないが、巻回する巻鉄心の寸法が異なる毎に異なる巻枠を製作する必要がある点では、特許文献２に示されたものと同様であった。また図１７及び図１８に示した巻枠においては、巻枠を中央部で径方向に２つの巻枠半部に分割していたため、巻枠の外径寸法の精度が悪くなることがあった。

本発明の目的は、複雑な拡縮機構を用いたり、巻回する巻鉄心の寸法が異なる毎に装置全体を作り直したりすることなく、種々の寸法の巻鉄心に対応することができるようにした巻鉄心巻回用巻枠を提供することにある。

本発明は、円形の巻鉄心を巻回する際に用いる巻枠に係わるもので、本発明に係わる巻枠は、巻回すべき種々の大きさの巻鉄心の内、内径が最小である最小巻鉄心に適合した外径寸法を有する基準巻枠と、最小巻鉄心よりも内径が大きい巻鉄心を製造する際に基準巻枠の外周に着脱可能に取り付けられる巻枠アタッチメントとを備えている。

上記の基準巻枠は、その外周側及び軸線方向の両側に開口した溝部を外周寄りの部分に少なくとも一つ有する基準巻枠本体と、基準巻枠本体の溝部内で鉄心支え位置と該鉄心支え位置よりも径方向の内側に設定された退避位置との間を変位し得るように設けられた巻枠可動部と、巻枠可動部を鉄心支え位置に固定する解除可能な可動部固定機構とを備えていて、巻枠可動部が鉄心支え位置にあるときに基準巻枠本体の外周面と巻枠可動部の外周面とが同一の円筒面上に位置して巻回すべき最小巻鉄心を内側から支えるように構成されている。

また巻枠アタッチメントは、基準巻枠本体の外周に固定される第１のアタッチメントと、巻枠可動部の外周に固定されて巻枠可動部が鉄心支え位置にあるときに第１のアタッチメントと整列配置される第２のアタッチメントとを備えて、第１のアタッチメントと第２のアタッチメントとが整列配置されているときに両アタッチメントの外周面が巻回される巻鉄心を内側から支えるように構成されている。

上記のように、最小巻鉄心に適合した大きさの基準巻枠と、巻回すべき巻鉄心の大きさに応じて基準巻枠に取り付けられる巻枠アタッチメントとにより巻鉄心巻回用巻枠を構成すると、基準巻枠は巻回すべき種々の巻鉄心に対して共通の部品となるため、巻枠の構成部品の共通化を図って、巻枠の製作コストの低減を図ることができる。

また上記のように、基準巻枠と、巻回すべき巻鉄心の大きさに応じて基準巻枠に取り付けられる巻枠アタッチメントとにより巻鉄心巻回用巻枠を構成すると、種々の大きさの巻鉄心を巻回する場合に、すべての巻鉄心に共通な１つの基準巻鉄心と、巻鉄心の内径に応じて寸法を異ならせた巻枠アタッチメントとを保管しておけばよく、巻枠アタッチメントは、巻枠全体に比べるとはるかに小形であるため、巻枠の保管スペースを節約することができる。従って、従来よりも多種類の巻鉄心に適合する巻枠を予め用意しておくことができ、巻鉄心の納期の短縮を図ることができる。

更に、保管しておいた巻枠アタッチメントでは対応できない新たな寸法の巻鉄心を巻回する必要が生じたときには、巻枠アタッチメントのみを新たに製作すればよいため、巻枠の製作を短期間で行って巻鉄心の納期を短縮することができる。

また上記のように、基準巻枠を、外周寄りの部分に少なくとも一つの溝部を有する基準巻枠本体と、基準巻枠本体の溝部内で鉄心支え位置と該鉄心支え位置よりも径方向の内側に設定された退避位置との間を変位し得るように設けられた巻枠可動部と、巻枠可動部を鉄心支え位置に固定する解除可能な可動部固定機構とを備えた構成とするとともに、巻枠アタッチメントを、基準巻枠本体の外周に固定される第１のアタッチメントと、巻枠可動部の外周に固定されて巻枠可動部が鉄心支え位置にあるときに第１のアタッチメントと整列配置される第２のアタッチメントとを備えた構成として、第１のアタッチメントと第２のアタッチメントとが整列配置されているときに両アタッチメントの外周面が巻回される巻鉄心を内側から支えるように構成すると、複雑な拡縮機構を用いることなく、巻枠の一部の径を縮小させて、巻鉄心を巻枠から外す作業を行わせることができる。複雑な拡縮機構を用いないので、巻枠のコストの低減を図ることができる。

また本発明においては、径方向に分割されていない（外径が一定な）基準巻枠の外周に巻枠アタッチメントを取り付けるので、巻枠アタッチメントを巻枠の径方向に正確に位置決めして取り付けて、巻枠の外径寸法の精度が低下するのを防ぐことができる。

本発明の好ましい態様では、基準巻枠本体が、巻鉄心製造装置の主軸に中心部が取り付けられる円板状のハブと、ハブの外周部に設けられた円筒状の周壁部とを有するように構成されて、該周壁部の一部とハブの外周寄りの部分の一部とを切り欠いた状態で溝部が形成される。

この場合、基準巻枠の巻枠可動部は、板面をハブの板面と平行させた状態で溝部内に配置された基板部と、該巻枠可動部が鉄心支え位置にあるときに外周面が基準巻枠本体の周壁部の外周面と同一の円筒面上に配置されて基準巻枠本体の周壁部の外周面とともに円筒面状の鉄心支え面を構成する円弧状の外周側壁部とを備えた構成とする。

また、巻枠可動部を基準巻枠本体の径方向に変位し得る状態で支持するため、ハブを間にして基準巻枠の軸線方向に相対する少なくとも１対の支持板が設けられて、これらの支持板がハブに固定され、巻枠可動部の基板部が対の支持板の間に挿入されて基準巻枠の径方向に移動可能に支持されている。

可動部固定機構を構成するため、対の支持板の一方を貫通して軸線方向に沿って均一な内径を有する丸孔が設けられるとともに、該丸孔に整合したネジ孔が対の支持板の他方に設けられる。巻枠可動部の基板部には、丸孔とネジ孔とに整合し得るテーパ孔が、その大径側の端部を丸孔が形成された支持板側に向けて設けられる。また丸孔に回転自在に嵌合される軸部と該軸部に一体に形成されて前記テーパ孔に嵌合されるテーパ部と前記ネジ孔にねじ込まれるネジ部とを先端側に有するとともに、操作ハンドル部を後端側に有する操作軸が設けられている。

上記操作軸と対の支持板とにより可動部固定機構が構成されていて、操作ハンドル部を持って操作軸を一方向に回転させることによりネジ部をネジ孔にねじ込んでテーパ部をテーパ孔に嵌合させた状態にしたときに巻枠可動部が鉄心支え位置に固定された状態になり、操作軸を他の方向に回転させてテーパ部をテーパ孔から引き出したときに巻枠可動部が退避位置まで変位し得る状態になるように構成されている。

上記のように構成すると、巻回された巻鉄心から巻枠を外すことを可能にするために、巻枠可動部に設けた基板部を基準巻枠本体のハブに固定された対の支持板の間に挟んで、基準巻枠本体に対して移動可能に支持する簡単な機構と、巻枠可動部を鉄心支え位置に固定する解除可能な可動部固定機構とを設けるだけでよく、複雑な構造の拡縮機構を設ける必要がないため、巻枠の構造の簡素化を図って、そのコストの低減を図ることができる。

本発明の好ましい態様では、上記対の支持板が、基準巻枠本体の溝部の幅方向に間隔を開けて２対設けられる。

上記のように、支持板を基準巻枠本体の径方向に対して直角な方向に間隔を開けて２対設けると、基準巻枠の巻枠可動部をバランスよく支持することができる。

本発明の他の好ましい態様では、上記対の支持板が基準巻枠本体の溝部の幅方向の中央部に位置させて１対だけ設けられる。

上記のように、支持部を１対だけ設けると、部品点数の削減を図って構成の簡素化を図ることができる。

本発明の好ましい態様では、基準巻枠本体の外周面の軸線方向の中央部と両端寄りの部分とにそれぞれ位置させて、基準巻枠本体の周方向に平行に伸びる３本の位置決め溝が設けられるとともに、巻枠可動部の外周面に基準巻枠本体の３本の位置決め溝にそれぞれ整合する３本の位置決め溝が設けられる。この場合、第１のアタッチメントは、基準巻枠本体の外周面の両端部寄りの部分に設けられた２本の位置決め溝にそれぞれ内周部が嵌合されて位置決めされる円弧状の対の第１の側部アタッチメントと、基準巻枠本体の外周面の中央部に設けられた位置決め溝に内周部が嵌合されて位置決めされる円弧状の第１の主アタッチメントとにより構成される。また第２のアタッチメントは、巻枠可動部の外周面の軸線方向の両端寄りの部分に設けられた２本の位置決め溝に内周部が嵌合されて位置決めされる円弧状の対の第２の側部アタッチメントと、巻枠可動部の外周面の中央の溝に内周部が嵌合されて位置決めされる円弧状の第２の主アタッチメントとにより構成される。

上記のように構成する場合、第１のアタッチメントを構成する各第１の側部アタッチメント及び第１の主アタッチメントは、巻枠の周方向に並ぶ複数の円弧状のアタッチメント構成部材に分割することができる。各第１の側部アタッチメント及び第１の主アタッチメントは、基準巻枠の外周に当接されて位置決めされるので、これらの部材を複数のアタッチメント構成部材に分割しても、巻枠の外形寸法の精度が低下することはない。各第１の側部アタッチメント及び第１の主アタッチメントを、巻枠の周方向に並ぶ複数の円弧状のアタッチメント構成部材に分割しておくと、アタッチメントの取付を容易にすることができる。

上記のように、基準巻枠本体の外周面の軸線方向の中央部と両端寄りの部分とにそれぞれ位置させて周方向に伸びる３本の位置決め溝を設けて、基準巻枠本体の外周面の両端部寄りの部分に設けた２本の位置決め溝にそれぞれ対の第１の側部アタッチメントを嵌合させて位置決めするとともに、基準巻枠本体の外周面の中央部に設けられた位置決め溝に１個の第１の主アタッチメントを嵌合させて位置決めし、また巻枠可動部の外周面に基準巻枠本体の３本の位置決め溝にそれぞれ整合する３本の位置決め溝を設けて、巻枠可動部の外周面の軸線方向の両端寄りの２本の位置決め溝に対の第２の側部アタッチメントを嵌合させるとともに、巻枠可動部の外周面の中央の溝に第２の主アタッチメントを嵌合させて位置決めする構造にすると、巻枠の軸線方向に３本のアタッチメントが配置されるので、大形のアタッチメントを用いることなく、巻鉄心を巻回する際に巻鉄心を安定に支えることができる。

本発明の他の好ましい態様においては、基準巻枠本体の外周面の軸線方向の中央部に位置させて、基準巻枠本体の周方向に伸びる位置決め溝が設けられるとともに、巻枠可動部の外周面に基準巻枠本体の位置決め溝に整合する位置決め溝が設けられる。この場合、第１のアタッチメントは、基準巻枠本体の外周面の位置決め溝に内周部が嵌合されて位置決めされる円弧状の第１のアタッチメント構成部材により構成され、第２のアタッチメントは、巻枠可動部の外周面の位置決め溝に内周部が嵌合されて位置決めされる円弧状の第２のアタッチメント構成部材により構成される。

上記のように構成すると、第１のアタッチメント及び第２のアタッチメントを少ない部材により構成することができるため、巻枠の構造を簡単にすることができる。

本発明の他の好ましい態様では、巻鉄心巻回用巻枠が、巻回すべき種々の大きさの巻鉄心の内、内径が最小である最小巻鉄心に適合した外径寸法を有して、外周側及び軸線方向の両側に開口した溝部を外周寄りの部分に少なくとも１つ有する基準巻枠と、最小巻鉄心よりも内径が大きい巻鉄心を製造する際に基準巻枠の外周に着脱可能に取り付けられる巻枠アタッチメントと、基準巻枠の溝部内で基準巻枠の径方向に変位し得る部分を有して、外周面が巻回すべき巻鉄心の内周面に接した状態になる鉄心支え位置と外周面が巻鉄心の内周面に接する位置よりも内径側に退避した状態になる退避位置との間を変位し得るように設けられた巻枠可動部と、該巻枠可動部を鉄心支え位置に固定する解除可能な可動部固定機構とを備えた構成とされる。

本発明に係わる巻枠は、一つの矩形状の外側巻鉄心の内側に二つの矩形状の内側巻鉄心を並べて挿入した構造を有する三相変圧器用鉄心の各矩形状巻鉄心を構成するために用いる円形の巻鉄心を巻回する際に特に有用である。この場合、最小巻鉄心は、内側巻鉄心を構成する際に矩形状に成形される円形の巻鉄心であり、最小巻鉄心よりも内径が大きい巻鉄心は、外側巻鉄心を構成する際に矩形状に成形される円形の巻鉄心である。

上記三相変圧器用鉄心を構成する各矩形状の巻鉄心は、本発明に係わる巻枠を用いて構成した円形の巻鉄心を矩形状に成形して焼鈍することにより構成される。

以上のように、請求項１ないし６に記載された発明によれば、最小巻鉄心に適合した大きさの基準巻枠と、巻回すべき巻鉄心の大きさに応じて基準巻枠に取り付けられる巻枠アタッチメントとにより巻鉄心巻回用巻枠を構成して、基準巻枠を巻回すべき種々の巻鉄心に対して共通の部品として用いるため、巻枠の構成部品の共通化を図って、巻枠の製作コストの低減を図ることができる。

また本発明では、基準巻枠と、巻回すべき巻鉄心の大きさに応じて基準巻枠に取り付けられる巻枠アタッチメントとにより巻鉄心巻回用巻枠を構成して、種々の大きさの巻鉄心を巻回するために、１つの基準巻鉄心と、巻枠全体に比べてはるかに小形に構成される巻枠アタッチメントとにより巻枠を構成して、巻枠アタッチメントを交換するだけで種々の径の巻鉄心の巻回に対応できるようにしたため、巻枠の保管スペースを節約することができる。従って、従来よりも多種類の巻鉄心に適合する巻枠を予め用意しておくことができ、巻鉄心の納期の短縮を図ることができる。

更に、本発明によれば、保管しておいた巻枠アタッチメントでは対応できない新たな寸法の巻鉄心を巻回する必要が生じたときに、巻枠アタッチメントのみを新たに製作すればよいため、巻枠の製作を短期間で行って巻鉄心の納期を短縮することができる。

また本発明においては、基準巻枠を、外周寄りの部分に少なくとも一つの溝部を有する基準巻枠本体と、基準巻枠本体の溝部内で鉄心支え位置と該鉄心支え位置よりも径方向の内側に設定された退避位置との間を変位し得るように設けられた巻枠可動部と、巻枠可動部を鉄心支え位置に固定する解除可能な可動部固定機構とを備えた構成とするとともに、巻枠アタッチメントを、基準巻枠本体の外周に固定される第１のアタッチメントと、巻枠可動部の外周に固定されて巻枠可動部が鉄心支え位置にあるときに第１のアタッチメントと整列配置される第２のアタッチメントとを備えた構成として、第１のアタッチメントと第２のアタッチメントとが整列配置されているときに両アタッチメントの外周面が巻回される巻鉄心を内側から支えるように構成するので、複雑な拡縮機構を用いることなく、巻枠の一部の径を縮小させて、巻鉄心を巻枠から外す作業を行わせることができる。従って本発明によれば、巻枠の構造を簡単にして、コストの低減を図ることができる。

また本発明においては、径方向に分割されていない（外径が一定な）基準巻枠の外周に巻枠アタッチメントを取り付けるので、巻枠アタッチメントを巻枠の径方向に正確に位置決めすることができる。従って本発明によれば、巻枠の外径寸法の精度が低下するのを防いで、円形の巻鉄心を精度よく巻回することができる。

請求項７に記載された発明によれば、巻鉄心巻回用巻枠が、巻回すべき種々の大きさの巻鉄心の内、内径が最小である最小巻鉄心に適合した外径寸法を有して、外周側及び軸線方向の両側に開口した溝部を外周寄りの部分に少なくとも１つ有する基準巻枠と、最小巻鉄心よりも内径が大きい巻鉄心を製造する際に基準巻枠の外周に着脱可能に取り付けられる巻枠アタッチメントと、基準巻枠の溝部内で基準巻枠の径方向に変位し得る部分を有して、外周面が巻回すべき巻鉄心の内周面に接した状態になる鉄心支え位置と外周面が巻鉄心の内周面に接する位置よりも内径側に退避した状態になる退避位置との間を変位し得るように設けられた巻枠可動部と、該巻枠可動部を鉄心支え位置に固定する解除可能な可動部固定機構とを備えた構成を有するので、基準巻枠を巻回すべき種々の巻鉄心に対して共通の部品として用いて、巻枠の構成部品の共通化を図り、巻枠の製作コストの低減を図ることができる。

また請求項７に記載された発明によれば、種々の大きさの巻鉄心を巻回するために、巻回すべき種々の径の巻鉄心に対して共通な１つの基準巻鉄心と、巻枠全体に対してはるかに小形に構成できる巻枠可動部と巻枠アタッチメントとを保管しておけばよいため、巻枠の保管スペースを節約することができ、従来よりも多種類の巻鉄心に適合する巻枠を予め用意しておいて、巻鉄心の納期の短縮を図ることができる。

更に請求項７に記載された発明によれば、保管しておいた巻枠アタッチメントでは対応できない新たな寸法の巻鉄心を巻回する必要が生じたときに、巻枠アタッチメントと巻枠可動部のみを新たに製作すればよいため、巻枠の製作を短期間で行って巻鉄心の納期を短縮することができる。

以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１ないし図１２は本発明の第１の実施形態を示したもので、図１は本発明に係わる巻枠を用いた巻鉄心製造装置の構成の一例を概略的に示した正面図、図２（Ａ）は本発明の第１の実施形態に係わる巻枠を示した正面図、図２（Ｂ）は同図（Ａ）のIIB−IIB線に沿った断面図、図３は、本実施形態の巻枠の上面図、図４（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本実施形態の巻枠の一部を構成する基準巻枠の正面図及び上面図である。また図５（Ａ）は本実施形態で用いる基準巻枠本体の正面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）VB-VB線断面図、図６（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本実施形態で用いる基準巻枠の巻枠可動部の正面図及び側面図、図７（Ａ）は本実施形態において基準巻枠本体の外周に取り付ける第１の主アタッチメントを示した正面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のVIIB−VIIB線断面図、図８（Ａ）は本実施形態において基準巻枠本体の外周に取り付ける第１の側部アタッチメントを示した正面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のVIIIB−VIIIB線断面図である。更に、図９（Ａ）は本実施形態において基準巻枠の巻枠可動部の外周に取り付ける第２の主アタッチメントを示した正面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のIXB−IXB線断面図、図１０（Ａ）は本実施形態において基準巻枠の巻枠可動部の外周に取り付けられる第２の側部アタッチメントを示した正面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のXB−XB線断面図である。また、図１１（Ａ）は本実施形態の巻枠に巻鉄心を巻回した状態を示した正面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のXIB−XIB線に沿った断面図、図１２（Ａ）は本実施形態において巻枠から巻鉄心を取り外す際の巻枠の状態を巻鉄心と共に示した正面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のXIIB−XIIB線に沿った断面図、同図（Ｃ）は同図（Ｂ）の要部の拡大図である。

図１に示された巻鉄心製造装置の構成は、巻枠を除き、特許文献１に示されたものとほぼ同様である。先ず本発明に係わる巻枠を使用する巻鉄心製造装置の構成の一例について説明すると、図１において、１０は図示しないスライダ装置により水平方向(図１の矢印Ｘ方向）に移動自在に支持されたフレームに回転自在に支持され回転軸、１１は回転軸１０に取り付けられた巻枠である。

２０はエンドレスの巻込みベルトで、このベルトは、巻枠１１と、巻枠１１の近傍の固定箇所に支持された一対のガイドプーリ２１，２２と、巻枠１１の周囲に適宜に配置されたガイドプーリ２３，２３，…と、１つの駆動プーリ２４と、アキュムレータ２５の可動フレーム２６に回転自在に支持されたプーリ２７とに掛け渡されている。アキュムレータの可動フレーム２６は、図示しない固定フレームに取り付けられたシリンダ２９のピストンロッドに連結され、シリンダ２９によりプーリ２７，２７が図面上右方向に付勢されてベルト２０に張力が付与されている。

駆動プーリ２４は、ベルト伝達機構等を介して図示しないベルト駆動用モータの回転軸に連結され、駆動プーリ２４の回転により巻込みベルト２０が図示の矢印Ｒ方向に駆動されて巻枠１１が図面上反時計方向(矢印ＣＣＬ方向）に回転駆動される。巻込みベルト２０と巻枠１１とプーリ２１，２２，２３，２４，２７とシリンダ２９と図示しないベルト駆動用モータとにより、巻込み装置３０が構成されている。

この巻込み装置においては、プーリ２１，２２の外周に沿うベルト２０の内側が鋼帯受入れ位置Ｐとなっていて、この鋼帯受入れ位置Ｐに鋼帯ＳＳが供給される。鋼帯受入れ位置Ｐに鋼帯ＳＳが供給されると、該鋼帯が巻込みベルト２０と巻枠１１との間に巻込まれて巻枠１１の外周に巻き付けられる。巻込みベルト２０と巻枠１１との間に順次所定の長さの単位鋼帯ＳＳが巻込まれることにより、巻枠１１の外周に巻鉄心３１が形成されていく。巻鉄心３１の径が増大するにつれて巻枠１１が図１において右方向に変位していき、アキュムレータ２５のプーリ２７，２７が図面上左方向に変位していく。

巻込み装置３０に鋼帯ＳＳを供給するため、巻込み装置３０の鋼帯受入位置Ｐの後方に、図示しないモータにより回転駆動されるフィードローラ３２と、鋼帯ＳＳをフィードローラ３２に対して押さえつける押えローラ３３とを備えた鋼帯フィーダ３４が設けられている。鋼帯フィーダ３４は、図示しないアンコイラにより鋼帯ロールから巻き戻された鋼帯ＳＳを巻込み装置３０の鋼帯受入れ位置Ｐに向けて送給する。プーリ２１，２２付近には、鋼帯フィーダ３４により送給される鋼帯ＳＳを鋼帯受入位置Ｐに向けて案内するガイド板３５及び３６が設けられている。

本実施形態では、鋼帯フィーダ３４と巻込み装置３０との間に、上刃３８と下刃３９とを備えたフライングシヤー３７が配置され、鋼帯フィーダ３４により送給される鋼帯ＳＳが上刃３８と下刃３９との間を通して、巻込み装置３０に与えられるようになっている。フライングシヤー３７は、図示しないシヤーモータを駆動源として上刃３８及び下刃３９を駆動する駆動機構を備えていて、上刃３８及び下刃３９を設定されたホームポジションから鋼帯ＳＳの送給方向と同じ方向に鋼帯ＳＳと同じ速度で所定距離移動させた後、ホームポジションに復帰させるフライング動作を行わせるとともに、上刃３８及び下刃３９を鋼帯ＳＳと同じ速度で鋼帯ＳＳと同方向に移動させる過程で、所定の切断位置で上刃３８及び下刃３９の一方を他方の側に変位させて走行中の鋼帯ＳＳを切断する切断動作を行わせる。

図１に示した巻鉄心巻回装置においては、図示しないアンコイラから供給された未切断の鋼帯ＳＳが、フィードローラ３２及び押えローラ３３の間を通して巻込み装置３０側に送給される。鋼帯ＳＳの先端がフライングシヤー３７の切断位置に達したときに鋼帯ＳＳの長さの計測が開始される。鋼帯ＳＳの先端が巻込み装置３０の鋼帯受け入れ位置Ｐに達すると、未切断の鋼帯ＳＳの先端が巻込みベルト２０と巻枠１１との間に巻込まれる。巻込みベルト２０と巻枠１１との間に巻込まれた鋼帯ＳＳの送り長さが所定の切断長に達すると、フライングシヤ３７が鋼帯ＳＳを切断する。これにより１枚目の単位鋼帯が形成され、この単位鋼帯は巻込み装置３０に巻込まれていく。後続の未切断鋼帯ＳＳは停止することなく先行の単位鋼帯に追従して行き、鋼帯受入れ位置Ｐに達したときに巻込みベルト２０と巻枠１１の上に巻回された１枚目の鋼帯との間に巻込まれて、既に巻回された１枚目の単位鋼帯の上に巻き付けられていく。巻込みベルト２０と巻枠１１に巻回された鋼帯との間に巻込まれた未切断鋼帯ＳＳの送り長さが所定の切断長に達すると、フライングシヤー３７が鋼帯ＳＳを切断する。これにより２枚目の単位鋼帯が形成される。この単位鋼帯は、既に巻回された１枚目の単位鋼帯の上に巻き付けられていく。後続の未切断鋼帯ＳＳは停止することなく先行の単位鋼帯に追従して行き、鋼帯受入れ位置Ｐに達したときに巻込みベルト２０と巻枠１１の外周に巻回された単位鋼帯との間に巻込まれる。これらの動作が繰り返されて、未切断鋼帯ＳＳが巻込み装置に巻込まれ、該鋼帯の送り長さが所定の切断長に達したときに該鋼帯が切断されて単位鋼帯が順次形成されていく。巻回された単位鋼帯の厚さが所定値に達したことが検出されたときに装置が停止させられる。

図２ないし図１２を参照すると、本実施形態で用いる巻枠１１の構成が詳細に示されている。本実施形態で用いる巻枠１１は、円形の巻鉄心を巻回する際に用いる巻枠であって、図２に示されているように、本実施形態では、この巻枠１１が、巻回すべき種々の大きさの巻鉄心の内、内径が最小である最小巻鉄心に適合した外径寸法を有する基準巻枠１２と、最小巻鉄心よりも内径が大きい巻鉄心を製造する際に基準巻枠１２の外周に取り付けられる巻枠アタッチメント１３とからなっている。巻枠アタッチメント１３は、基準巻枠１２の外周に当接されて、基準巻枠１２の径方向に位置決めされた状態で基準巻枠１２に着脱可能に取り付けられる。

図２及び図４に示されているように、基準巻枠１２は、その外周側と軸線方向の両側とに開口した略コの字形の溝部４１ａを外周寄りの部分に一つ有する基準巻枠本体４１と、基準巻枠本体４１の溝部４１ａ内で鉄心支え位置と該鉄心支え位置よりも径方向の内側に設定された退避位置との間を変位し得るように設けられた巻枠可動部４２とを備えている。

図２、図４及び図５に示されているように、基準巻枠本体４１は、巻鉄心製造装置の主軸１０に中心部が取り付けられる円板状のハブ４３と、ハブ４３の外周部に設けられた円筒状の周壁部４４とを有し、周壁部４４の一部とハブ４３の外周寄りの一部とを切り欠いた状態で溝部４１ａが形成されている。そのため、周壁部４４は完全な円筒ではなく、一部が切り欠かれた円弧状の形状を有している。

主軸１０は、図２（Ｂ）の紙面と直角な水平方向に移動可能に支持された可動フレーム４０に回転自在に支持されていて、その先端部には、外周にテーパ面４５a1が形成された截頭円錐状の突出部４５aと、この突出部の大径部の外周から径方向に突出したフランジ部４５ｂとを備えた巻枠取付部４５が設けられている。

ハブ４３の中心部には、厚肉のボス部４３ａが形成され、ボス部４３ａの内周には、主軸１０の先端に形成されたテーパ面４５a1を嵌合させるテーパ孔４３a1が形成されている。ハブのボス部４３ａのテーパ孔４３a1に主軸１０の先端の突出部４５ａの外周のテーパ面４５a1を嵌合させた際に、基準巻枠本体４１が主軸１０と中心軸線を共有した状態で配置されるようになっており、ボス部４３ａに設けられたネジ挿通孔４３a2を貫通させたネジ４６が主軸の先端のフランジ部４５ｂに設けられたネジ孔にねじ込まれることにより、基準巻枠本体４１が主軸１０の先端の巻枠取付部４５に締結されている。基準巻枠本体４１のハブ４３には、巻枠を鉄心から外す際に巻枠を吊り上げるホイストチェーンのフック等を引っ掛けるために用いる適宜の個数（図示の例では５つ）の貫通孔４３ｃが形成されている。

図４及び図６に示したように、基準巻枠１２の巻枠可動部４２は、板面を基準巻枠本体４１のハブ４３の板面と平行させた状態で溝部４１ａ内に配置された基板部４７と、基準巻枠１２の外周側に位置する基板部４７の外周側端部に固定された外周側壁部４８とを有している。

巻枠可動部４２の外周側壁部４８は、基準巻枠本体４１の周壁部４４の外周面４４ａと同じ曲率半径を有する外周面４８ａを有するように形成されている。巻枠可動部４２は、鉄心支え位置（図２、図４及び図１１に示した位置）にあるときに、その外周側壁部４８の外周面４８ａが基準巻枠本体４１の周壁部４４の外周面４４ａが配置された円筒面と同一の円筒面上に配置された状態になり、退避位置にあるときに、外周面４８ａが基準巻枠本体４１の外周面４４ａの位置よりも径方向の内側に退避した状態になるように設けられていて、図２、図４及び図１１に示すように、巻枠可動部４２が鉄心支え位置にあるときに、巻枠可動部４２の外周側壁部４８の外周面４８ａと、基準巻枠本体４１の周壁部４４の外周面４４ａとにより、巻回する巻鉄心の内周に接して該巻鉄心を内側から支える円筒面状の鉄心支え面が構成されるようになっている。

巻枠可動部４２を基準巻枠本体４１に移動可能に支持するため、本実施形態では、ハブ４３を間にして基準巻枠１２の軸線方向に相対する対の支持板５１，５２が２対設けられている。図示の例では、これら２対の支持板５１，５２が、溝部４１ａの幅方向に間隔をあけて配置されている。本明細書では、ハブ４３の板面に沿う方向で、かつ基準巻枠本体４１の径方向に対して直角な方向に沿う溝４１ａの方向を、溝４１ａの幅方向としている。

図示の例では、２対の支持板５１，５２が、基準巻枠１２の軸線を含み、溝部４１ａを巻枠の周方向に２等分する平面の両側に対称に配置されている。各対の支持板５１，５２は、基準巻枠本体４１のハブ４３に設けられた突起４３ｂ（図５参照）に当接されて所定の位置に位置決めされ、一方の支持板５１と基準巻枠本体４１のハブ４３とを貫通して他方の支持板５２にねじ込まれたネジ５３により、各対の支持板５１，５２が相互に締結されて、基準巻枠本体４１のハブ４３に固定されている。

巻枠可動部４２は、その基板部４７が対の支持板５１，５２の間にスライド自在に挿入されて、支持板５１，５２の間に挟まれた状態で基準巻枠１２の径方向に移動可能に支持されている。各対の支持板５１，５２の一方５１を貫通して軸線方向に沿って均一な内径を有する丸孔５１ａが設けられるとともに、対の支持板の他方５２に丸孔５１ａに整合したネジ孔５２ａが設けられ、巻枠可動部４２の基板部４７には、丸孔５１ａとネジ孔５２ａとに整合し得るテーパ孔４７ａ（図６参照）がその大径側の端部を丸孔５１ａが形成された支持板５１側に向けて設けられている。

また巻枠可動部４２を固定するために、上記丸孔５１ａ、ネジ孔５２ａ及びテーパ孔４７ａと協働する操作軸５５が設けられている。図示の操作軸５５は、丸孔５１ａに回転可能に嵌合される軸部５５ａと、該軸部に一体に形成されてテーパ孔４７ａに嵌合されるテーパ部５５ｂと、ネジ孔５２ａにねじ込まれるネジ部５５ｃとを先端側に有するとともに、操作ハンドル部５５ｄを後端側に有している。この例では、操作軸５５と対の支持板５１，５２とにより、巻枠可動部４２を鉄心支え位置に固定する解除可能な可動部固定機構が構成され、操作軸５５のネジ部５５ｃを支持板５２のネジ孔５２ａに螺合させて、操作ハンドル部５５ｄを持って操作軸５５を一方向に回転させることによりネジ部５５ｃをネジ孔５２ａにねじ込んでテーパ部５５ｂをテーパ孔４７ａに完全に嵌合させた状態にしたときに、巻枠可動部４２が鉄心支え位置に固定された状態になり、操作軸５５を他の方向に回転させてテーパ部５５ｂをテーパ孔４７ａから引き出したときに巻枠可動部４２が退避位置まで変位し得る状態になるようになっている。

最小巻鉄心よりも内径が大きい巻鉄心を巻回する際に基準巻枠１２の外周に取り付けられる巻枠アタッチメント１３は、基準巻枠本体４１の外周に固定される第１のアタッチメント６１と、巻枠可動部４２の外周に固定されて、巻枠可動部４２が鉄心支え位置に配置されたときに外周面が第１のアタッチメント６１の外周面が配置される円筒面と同一の円筒面上に配置され、巻枠可動部４２が退避位置に配置されたときに外周面が第１のアタッチメント６１の外周面に位置よりも径方向の内側に退避した位置に配置される第２のアタッチメント６２とからなっている。

図５に示されているように、本実施形態では、基準巻枠本体４１の周壁部４４の外周面４４ａの軸線方向の中央部に、周方向に伸びる１つの位置決め溝４４ｃが設けられると共に、この位置決め溝４４ｃの両側に、周壁部４４の軸線方向の両端寄りの部分に位置させて、同じく周方向に伸びる２本の位置決め溝４４ｄ，４４ｄが設けられている。また巻枠可動部４２の外周側壁部４８の外周面４８ａには、基準巻枠本体の３本の位置決め溝４４c，４４ｄ，４４ｄにそれぞれ整合する３本の位置決め溝４８ｃ，４８ｄ，４８ｄ（図６参照）が設けられている。

第１のアタッチメント６１は、基準巻枠本体４１の外周面４４ａの軸線方向の両端部寄りの部分に設けられた２本の位置決め溝４１ｄ，４１ｄにそれぞれ内周部が嵌合されて位置決めされる円弧状の対の第１の側部アタッチメント６１Ａ（図８参照）と、基準巻枠本体４１の外周面の中央部に設けられた位置決め溝４１ｃに内周部が嵌合されて位置決めされる円弧状の第１の主アタッチメント６１Ｂ（図７参照）とからなっている。第１の側部アタッチメント６１Ａは、断面が矩形状の円弧状部材からなり、第１の主アタッチメント６１Ｂは、断面が矩形状の円弧状部６１ａの外周側に周壁部６１ｂを一体に形成した断面Ｔ字形の円弧状部材からなっている。各アタッチメントを基準巻枠に取り付け易くするため、本実施形態では、第１の側部アタッチメント６１Ａが、２つの円弧状のアタッチメント構成部材６１A1，６１A1に分割され、第２の側部アタッチメント６１Ｂが、２つの円弧状のアタッチメント構成部材６１B1，６１B1に分割されている。本実施形態では、各アタッチメントを２分割しているが、各アタッチメントを構成するアタッチメント構成部材は１８０度以下の極弧角を有するように形成されればよく、各アタッチメントを構成するアタッチメント構成部材の数は任意である。

１対の第１の側部アタッチメント６１Ａ，６１Ａは、それぞれの内周寄りの部分が基準巻枠本体４１の外周面４４ａの軸線方向の両端寄りの位置決め溝４４ｄ，４４ｄ内に嵌合されて基準巻枠１２の径方向に位置決めされ、各側部アタッチメント６１Ａに設けられた有底の取り付け孔６１ｈ内に挿入されて、各取付け孔の底部を貫通させたネジ６３が基準巻枠本体４１の周壁部４４に設けられたねじ穴４４ｈ（図４Ｂ参照）にねじ込まれることにより、各アタッチメント６１Ａが基準巻枠本体４１に固定されている。同様に、第１の主アタッチメント６１Ｂは、その内周寄りの部分が基準巻枠本体４１の外周面４４ａの中央部の位置決め溝４４ｃに嵌合されることにより基準巻枠１２の径方向に位置決めされ、第１の主アタッチメント６１Ｂに設けられた有底の取り付け孔６１ｈ内に挿入されて、各取付け孔の底部を貫通させたネジ６３が基準巻枠本体４１の周壁部４４に設けられたねじ穴４４ｈにねじ込まれることにより、主アタッチメント６１Ｂが基準巻枠本体４１に固定されている。

また第２のアタッチメント６２は、巻枠可動部４２の外周面の軸線方向の両端寄りの部分に設けられた２本の位置決め溝４２ｄ，４２ｄのそれぞれに内周部が嵌合されて位置決めされる円弧状の１対の第２の側部アタッチメント６２Ａ，６２Ａ（図１０参照）と、巻枠可動部４２の外周面の中央の溝４２ａに内周部が嵌合されて位置決めされる円弧状の第２の主アタッチメント６２Ｂ（図９参照）とからなっている。第２の側部アタッチメント６２Ａは、断面が矩形状の円弧状部材からなり、第２の主アタッチメント６２Ｂは、断面が矩形状の円弧状部６２ａの外周側に周壁部６２ｂを一体に形成した断面Ｔ字形の円弧状部材からなっている。

１対の第２の側部アタッチメント６２Ａ，６２Ａは、それぞれの内周寄りの部分が巻枠可動部４２の外周面４８ａの軸線方向の両端寄りの位置決め溝４８ｄ，４８ｄ内に嵌合されて基準巻枠１２の径方向に位置決めされ、各側部アタッチメント６２Ａに設けられた有底の取付け孔６２ｈ内に挿入されて、各取付け孔の底部を貫通させたネジ６３が巻枠可動部４２の周壁部４８に設けられたねじ穴４８ｈ（図４Ｂ参照）にねじ込まれることにより、各側部アタッチメント６２Ａが巻枠可動部４２に固定されている。同様に、第２の主アタッチメント６２Ｂは、その内周寄りの部分が巻枠可動部４２の外周面の中央部の位置決め溝４８ｃに嵌合されることにより基準巻枠１２の径方向に位置決めされ、第２の主アタッチメント６２Ｂに設けられた有底の取り付け孔６２ｈ内に挿入されて、各取付け孔の底部を貫通させたネジ６３が巻枠可動部４２の周壁部４８に設けられたねじ穴４８ｈにねじ込まれることにより、第２の主アタッチメント６２Ｂが巻枠可動部４２に固定されている。

上記の巻枠１１は、巻回する巻鉄心の内径に応じて、所定の外径寸法を有する巻枠アタッチメント１２及び１３を取り付けた状態で、図１１に示したように、巻鉄心製造装置の主軸１０に取り付ける。そして、操作軸５５を操作して、巻枠可動部４２を鉄心支え位置に位置させることにより、基準巻枠の巻枠可動部４２の外周面を基準巻枠本体４１の外周面が配置される円筒面と同一の円筒面上に位置させる。これにより、第２のアタッチメント６２の外周面を第１のアタッチメント６１の外周面と同一の円筒面上に位置させた状態にする。この状態で、巻取りベルト２０により巻枠１１を回転駆動して、巻取りベルト２０と巻枠１１との間に鋼帯ＳＳを巻き込んで、巻鉄心３１を巻回する。

巻鉄心を巻回した後、巻枠１１を停止させ、巻鉄心３１の巻き終わり端部をスポット溶接して、巻回された巻鉄心がほぐれるのを防止する。その後、巻込みベルト２０による巻枠１１の拘束を解いて、巻枠１１を主軸１０から取外し、ハブ４３の孔４３ｃにホイストチェーンのフックを引っ掛けて、巻枠１１を巻鉄心３１とともに吊り上げる。次いで、巻枠１１及び巻鉄心３１を反転機に載せて、図１２（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、操作軸５５の操作ハンドル部５５ｄを上方に向けるように巻枠１１及び巻鉄心３１を反転させる。その後、操作軸５５の操作ハンドル部５５ｄを持って、操作軸５５のネジを緩め、操作軸５５のテーパ部５５ｂをテーパ孔４７ａから引き出して、基準巻枠１２の巻枠可動部４２を基準巻枠の径方向に変位し得る状態にする。次いで、図１２（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、巻枠可動部４２を基準巻枠１２の内径側に変位させて、巻枠可動部４２に取り付けられたアタッチメント６２の外周面と巻鉄心３１の内周面との間に隙間Ｇを形成し、巻鉄心３１と巻枠１１との結合を緩める。この状態で、ホイストチェーンにより巻枠１１を吊り上げて、巻枠１１を巻鉄心３１から外す。このようにして巻枠から外された円形巻鉄心３１を図１５（Ａ）に示した。

本発明に係わる巻枠では、巻枠可動部４２を退避位置に変位させた際に、巻鉄心３１から巻枠１１を離脱させることができる程度に、巻鉄心３１と巻枠１１との結合を緩めることができるように、溝部４１ａの極弧角（巻枠可動部の極弧角）θ（図５参照）を設定しておく。本実施形態では、溝部４１ａの外周側の開口部の極弧角θが約４８°に設定されている。

巻鉄心３１を用いて三相変圧器用鉄心を構成する場合には、例えば、図１６（Ａ）に示す矩形状の外側巻鉄心Ｃ１と、該外側巻鉄心Ｃ１の窓部の内側に挿入される大きさの２個の内側巻鉄心Ｃ２，Ｃ３（図１６Ｂ）とを製作して、図１６（Ｃ）に示すように、外側巻鉄心Ｃ１の内側に内側巻鉄心Ｃ２，Ｃ３を挿入して３つの脚部を有する三相変圧器用鉄心を構成する。

図１５（Ａ）に示す円形巻鉄心３１を矩形状巻鉄心に成形する際には、例えば、図１５（Ｂ）に示すように、円形巻鉄心３１を矩形状に成形する。円形の巻鉄心を矩形状に成形する際には、例えば図１５（Ｂ）に示すように、巻鉄心３１を四方から押圧具７１により押圧するとともに、巻鉄心３１の窓部の内側に成形金具７２を挿入して、鉄心の内側寸法を確保した状態で、鋼帯バンド７３により鉄心を外側から結束して巻鉄心を矩形状に成形する。このようにして巻鉄心を矩形状に成形した後、巻鉄心を成形金具及び鋼帯バンドとともに焼鈍炉に入れて焼鈍する。三相変圧器用鉄心を構成する巻鉄心を巻回する場合には、巻回すべき種々の径の巻鉄心の内、最も小形の三相変圧器用鉄心の内側巻鉄心Ｃ２，Ｃ３を構成する巻鉄心が最小巻鉄心となる。

上記の実施形態では、基準巻枠本体４１に取り付ける巻枠アタッチメント６１を、第１の主アタッチメント６１Ｂと、１対の第１の側部アタッチメント６１Ａとの３つの部材により構成し、基準巻枠の巻枠可動部４２に取り付ける巻枠アタッチメント６２を第２の主アタッチメント６２Ｂと１対の第２の側部アタッチメント６２Ａとの３つの部材により構成したが、図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、基準巻枠本体４１に取り付ける第１のアタッチメント６１を、円弧状部６１ａと該円弧状部の外周側に設けられた周壁部６１ｂとを一体に有する断面Ｔ字形の１つの部材により構成することもできる。この場合には、基準巻枠本体４１の周壁部４４の外周面４４ａの幅方向の中央に１つの位置決め溝４４ｃを形成して、この位置決め溝４４ｃに第１のアタッチメント６１の円弧状部６１ａの内周寄りの部分を嵌合させることにより第１のアタッチメント６１を位置決めし、アタッチメント６１をネジにより基準巻枠本体の周壁部４４に固定する。

同様に、基準巻枠の巻枠可動部４２に取り付ける第２のアタッチメント６２を、円弧状部６２ａと該円弧状部の外周側に設けられた周壁部６２ｂとを有する断面Ｔ字形の１つの部材により構成することもできる。この場合、基準巻枠の巻枠可動部４２の周壁部４８の外周面４８ａの幅方向の中央に１つの位置決め溝４８ｃを形成して、この位置決め溝４８ｃに第２のアタッチメント６２の円弧状部６２ａの内周寄りの部分を嵌合させることにより、第２のアタッチメント６２を位置決めし、該アタッチメント６２をネジにより巻枠可動部４２の周壁部４８に固定する。

基準巻枠１２の巻枠可動部４２の円弧長は短いため、巻枠可動部４２の周壁部４８の外周に取り付けるアタッチメント６２と巻鉄心との接触面積は、基準巻枠本体の外周に取り付けるアタッチメント６１と巻鉄心との接触面積よりも狭くしてもよい。従って、図２ないし図１２に示した実施形態において、巻枠可動部４２の外周に取り付けるアタッチメントを第２の主アタッチメント６２Ｂのみとし、側部アタッチメント６２Ａ，６２Ａは省略することができる。

上記のように、最小巻鉄心に適合した大きさの基準巻枠１２と、巻回すべき巻鉄心の大きさに応じて基準巻枠に取り付けられるアタッチメント１３とにより巻鉄心巻回用巻枠１１を構成して、基準巻枠１２を巻回すべき種々の巻鉄心に対して共通の部品として用いるようにすると、巻枠１１の構成部品の共通化を図って、巻枠の製作コストの低減を図ることができる。

また上記のように、基準巻枠１２と、巻回すべき巻鉄心３１の大きさに応じて基準巻枠１２に取り付けられるアタッチメント１３とにより巻鉄心巻回用巻枠１１を構成すると、１つの基準巻鉄心と、種々の大きさの巻鉄心に適合するアタッチメントとを保管しておくことにより、種々の大きさの巻鉄心を巻回することができる。従って、従来よりも狭い保管スペースで、多種類の巻鉄心に適合する巻枠を予め用意して保管しておくことができ、巻鉄心の納期の短縮を図ることができる。

上記の実施形態において、保管しておいたアタッチメント１３では対応できない新たな寸法の巻鉄心を巻回する必要が生じた場合には、アタッチメント１３のみを新たに製作すればよいため、巻枠の製作を短期間で行って巻鉄心の納期を短縮することができる。

また上記のように、基準巻枠１２を、外周寄りの部分に溝部を有する基準巻枠本体４１と、上記溝部内に配置されて外周面が基準巻枠本体の外周面と同一の円筒面上に配置された状態になる鉄心支え位置と外周面が基準巻枠本体の外周面よりも径方向の内側に退避した状態になる退避位置との間を変位し得るように設けられた巻枠可動部４２と、この巻枠可動部を鉄心支え位置に固定する解除可能な可動部固定機構とを備えた構成とするとともに、巻枠アタッチメント１３を、基準巻枠本体の外周に固定される第１のアタッチメント６１と、巻枠可動部４２の外周に固定されて巻枠可動部４２が退避位置に配置されたときに外周面が第１のアタッチメント６１の外周面よりも径方向の内側に退避した位置に配置される第２のアタッチメント６２とにより構成すると、複雑な拡縮機構を用いることなく、巻枠の一部の径を縮小させて、巻鉄心を巻枠から外す作業を行わせることができる。従って上記の構成によれば、巻枠の構造を簡単にして、そのコストの低減を図ることができる。

また上記のように構成すると、径方向に分割されていない（外径が一定な）基準巻枠の外周に巻枠アタッチメントを径方向に位置決めして取り付けることになるので、巻枠アタッチメントを正確に位置決めすることができ、巻枠の外径寸法の精度が低下するのを防いで、円形の巻鉄心を精度よく巻回することができる。

上記の実施形態では、基準巻枠１２を外周部に溝部４１ａを有する基準巻枠本体４１と、基準巻枠本体４１の溝部４１ａ内に配置される巻枠可動部４２とにより基準巻枠を構成して、基準巻枠本体４１の外周及び巻枠可動部４２の外周にそれぞれ第１のアタッチメント６１及び第２のアタッチメント６２を取り付けるようにしたが、第２のアタッチメント６２を省略して、基準巻枠本体４１を基準巻枠とし、この基準巻枠の外周の溝部４１ａ内に取り付ける巻枠可動部４２として、巻回すべき種々の巻鉄心の内径に適合する大きさのものを用意しておき、該巻枠可動部４２の外周面を鉄心支え面の一部として巻鉄心の内周に直接接触させるようにしてもよい。

図１４は、上記のように、巻枠可動部の外周面を直接巻鉄心の内周に接触させるようにした実施形態を示したもので、この例では、図２ないし図１２に示した実施形態で用いた基準巻枠本体４１に相当する部材を基準巻枠１２とし、この基準巻枠の外周に設けられた溝部４１ａ内に取り付ける巻枠可動部４２の外周面を巻鉄心３１の内周に直接接触させ得るように、巻枠可動部４２の寸法を設定している。このように構成する場合には、巻枠可動部４２として、巻回すべき巻鉄心の種々の内径に適合する大きさを有するものを予め製作して用意しておく。この実施形態において、巻枠可動部４２の構造は、図２ないし図１２に示した実施形態で用いたものと同様である。

また図１４に示した実施形態では、基準巻枠の溝部４１ａと巻枠可動部４２の基板部４７との嵌合部のガタ（隙間）を少なくして、巻枠可動部４２が巻枠の径方向に対して傾くのを防止している。このように構成する場合には、支持板５１，５２及び操作軸５５を、溝部４１ａの幅方向の中央部に位置させて１つだけ設けるようにすることができる。

図２ないし図１３に示した実施形態においても、図１４に示した実施形態と同様に、巻枠可動部４２の基板部４７と基準巻枠の溝部４１ａとの嵌合部のガタを無くして、操作軸５５を溝部４１ａの幅方向の中央に１つだけ設ける構成とすることができる。

図１４に構成したように、巻回すべき種々の大きさの巻鉄心の内、内径が最小である最小巻鉄心に適合した外径寸法を有して、少なくとも外周側に開口した少なくとも１つの溝部が外周寄りの部分に設けられた基準巻枠１２と、最小巻鉄心よりも内径が大きい巻鉄心を製造する際に基準巻枠１２の外周に当接されて基準巻枠の径方向に位置決めされた状態で基準巻枠に着脱可能に取り付けられる巻枠アタッチメント６１と、基準巻枠１２の溝部４１ａ内で基準巻枠の径方向に変位し得る部分を有して、外周面が巻回すべき巻鉄心の内周面に接した状態になる鉄心支え位置と外周面が巻鉄心の内周面に接する位置よりも内径側に退避した状態になる退避位置との間を変位し得るように設けられた巻枠可動部４２と、巻枠可動部４２を鉄心支え位置に固定する解除可能な可動部固定機構とを備えた構成とした場合も、前記と同様の効果を得ることができる。

上記の各実施形態では、基準巻枠の外周寄りの部分に溝部を１つだけ設けて、該溝部内に巻枠可動部を取り付けているが、基準巻枠の外周寄りの部分に溝部を複数個設けて、各溝部内に巻枠可動部を取り付けるようにしてもよい。

上記の例では、基準巻枠の外周寄りに設ける溝部４１ａを、基準巻枠の外周側（径方向の外側）と、基準巻枠の軸線方向の両側とに開口させた状態で設けたが、溝部４１ａは基準巻枠の少なくとも外周側に開口するように設けられていればよく、溝部４１ａの設け方は上記実施形態に示したものに限定されない。溝部４１ａの設け方に応じて、巻枠可動部４２の支持構造を適宜に変更することができる。

上記の実施形態では、巻枠可動部４２の基板部４７を基準巻枠側に固定した支持板５１，５２の間に挿入して支持しているが、巻枠可動部４２は、その少なくとも一部が溝部４１ａ内に移動可能に（基準巻枠の径方向に移動可能に）配置されて、基準巻枠に対して変位可能に支持されていればよく、その支持構造は上記実施形態に示したものに限定されない。例えば、巻枠可動部４２側に支持板５１，５２に相当する部分（基準巻枠の軸線方向に相対する部分）を設けて、これらの部分の間にハブ４３の一部（溝部４１ａの底部付近の部分）をスライド自在に挿入した状態にすることにより、巻枠可動部４２を基準巻枠１２に対して、その径方向に変位可能に支持するようにしてもよい。

本発明に係わる巻枠を用いた巻鉄心製造装置の構成の一例を概略的に示した正面図である。 （Ａ）は本発明の第１の実施形態に係わる巻枠を示した正面図、（Ｂ）は（Ａ）のIIB−IIB線に沿った断面図である。 本実施形態の巻枠の上面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本実施形態の巻枠を構成する基準巻枠の正面図及び上面図である。 （Ａ）は本実施形態で用いる基準巻枠本体の正面図、（Ｂ）は（Ａ）VB-VB線断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本実施形態で用いる基準巻枠の巻枠可動部の正面図及び側面図 （Ａ）は本実施形態で用いる第１の主アタッチメントを示した正面図、（Ｂ）は（Ａ）のVIIB−VIIB線断面図である。 （Ａ）は本実施形態で用いる第１の側部アタッチメントを示した正面図、（Ｂ）は（Ａ）のVIIIB−VIIIB線断面図である。 （Ａ）は本実施形態で用いる第２の主アタッチメントを示した正面図、（Ｂ）は（Ａ）のIXB−IXB線拡大断面図である。 （Ａ）は本実施形態で用いる第２の側部アタッチメントを示した正面図、（Ｂ）は同図（Ａ）のXB−XB線拡大断面図である。 （Ａ）は本実施形態の巻枠に巻鉄心を巻回した状態を示した正面図、（Ｂ）は（Ａ）のXIB−XIB線に沿った断面図である。 （Ａ）は本実施形態において巻枠から巻鉄心を取り外す際の巻枠の状態を巻鉄心と共に示した正面図、（Ｂ）は（Ａ）のXIIB−XIIB線に沿った断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の要部の拡大図である。 （Ａ）は本発明の第２の実施形態の巻枠と該巻枠に巻回された巻鉄心とを示した正面図、（Ｂ）は（Ａ）のXIIIB−XIIIB線に沿った断面図である。 （Ａ）は本発明の第３の実施形態の巻枠と該巻枠に巻回された巻鉄心とを示した正面図、（Ｂ）は（Ａ）のXIVB−XIVB線に沿った断面図である。 （Ａ）ないし（Ｃ）は本発明に係わる巻枠を用いて巻回した円形巻鉄心を矩形状に成形する過程を示した正面図である。 （Ａ）は三相変圧器用巻鉄心を構成する矩形状の外側巻鉄心を示した正面図、（Ｂ）は三相変圧器用巻鉄心を構成する２つの矩形状の内側巻鉄心を示した正面図、（Ｃ）は三相変圧器用巻鉄心の正面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ従来の巻枠に巻鉄心を巻回した状態を示した正面図及び縦断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図１７に示した巻鉄心の径を縮小させた状態を示した正面図及び縦断面図である

符号の説明

１０ 巻鉄心製造装置の主軸
１１ 巻枠
２０ 巻込みベルト
３０ 巻込み装置
１２ 基準巻枠
１３ 巻枠アタッチメント
４１ 基準巻枠本体
４１ａ 溝部
４２ 巻枠可動部
４３ 基準巻枠本体のハブ
４４ 基準巻枠本体の周壁部
４４ａ 周壁部の外周面
４４ｃ 位置決め溝
４４ｄ 位置決め溝
４５ 主軸の巻枠取付部
４７ 基板部
４８ 外周側壁部
４８ｃ 位置決め溝
４８ｄ 位置決め溝
５１ 支持板
５２ 支持板
５５ 操作軸
５５ａ 軸部
５５ｂ テーパ部
５５ｃ ネジ部
５５ｄ 操作ハンドル部
６１ 第１のアタッチメント
６１Ａ 第１の側部アタッチメント
６１A1 アタッチメント構成部材
６１Ｂ 第１の主アタッチメント
６１B1 アタッチメント構成部材
６２ 第２のアタッチメント
６２Ａ 第２の側部アタッチメント
６２A1 アタッチメント構成部材
６２Ｂ 第２の主アタッチメント
６２B1 アタッチメント構成部材

Claims (7)

1. 円形の巻鉄心を巻回する際に用いる巻枠であって、
   巻回すべき種々の大きさの巻鉄心の内、内径が最小である最小巻鉄心に適合した外径寸法を有する基準巻枠と、前記最小巻鉄心よりも内径が大きい巻鉄心を製造する際に前記基準巻枠の外周に着脱可能に取り付けられる巻枠アタッチメントとを備え、
   前記基準巻枠は、その外周側及び軸線方向の両側に開口した溝部を外周寄りの部分に少なくとも一つ有する基準巻枠本体と、前記基準巻枠本体の溝部内で鉄心支え位置と該鉄心支え位置よりも径方向の内側に設定された退避位置との間を変位し得るように設けられた巻枠可動部と、前記巻枠可動部を前記鉄心支え位置に固定する解除可能な可動部固定機構とを備えて、前記巻枠可動部が前記鉄心支え位置にあるときに前記基準巻枠本体の外周面と前記巻枠可動部の外周面とが同一の円筒面上に位置して巻回すべき最小巻鉄心を内側から支えるように構成され、
   前記巻枠アタッチメントは、前記基準巻枠本体の外周に固定される第１のアタッチメントと、前記巻枠可動部の外周に固定されて前記巻枠可動部が前記鉄心支え位置にあるときに前記第１のアタッチメントと整列配置される第２のアタッチメントとを備えて、前記第１のアタッチメントと第２のアタッチメントとが整列配置されているときに両アタッチメントの外周面が巻回される巻鉄心を内側から支えるように構成されていること、
   を特徴とする巻鉄心巻回用巻枠。
2. 前記基準巻枠本体は、巻鉄心製造装置の主軸に中心部が取り付けられる円板状のハブと、前記ハブの外周部に設けられた円筒状の周壁部とを有して、前記周壁部の一部と前記ハブの外周寄りの部分の一部とを切り欠いた状態で前記溝部が形成され、
   前記巻枠可動部は、板面を前記ハブの板面と平行させた状態で前記溝部内に配置された基板部と、前記巻枠可動部が前記鉄心支え位置にあるときに外周面が前記基準巻枠本体の周壁部の外周面が配置される円筒面と同一の円筒面上に配置されて前記基準巻枠本体の周壁部の外周面とともに円筒面状の鉄心支え面を構成する円弧状の外周側壁部とを有し、
   前記ハブを間にして前記基準巻枠の軸線方向に相対する少なくとも１対の支持板が設けられて、これらの支持板が前記ハブに固定され、
   前記巻枠可動部の基板部が前記対の支持板の間に挿入されて前記基準巻枠の径方向に移動可能に支持され、
   前記対の支持板の一方を貫通して軸線方向に沿って均一な内径を有する丸孔が設けられるとともに、前記対の支持板の他方に前記丸孔に整合したネジ孔が設けられ、
   前記巻枠可動部の基板部には、前記丸孔とネジ孔とに整合し得るテーパ孔がその大径側の端部を前記丸孔が形成された支持板側に向けて設けられ、
   前記丸孔に回転自在に嵌合される軸部と該軸部に一体に形成されて前記テーパ孔に嵌合されるテーパ部と前記ネジ孔にねじ込まれるネジ部とを先端側に有するとともに、操作ハンドル部を後端側に有する操作軸が設けられ、
   前記操作軸と前記対の支持板とにより前記可動部固定機構が構成されていて、前記操作ハンドル部を持って前記操作軸を一方向に回転させることにより前記ネジ部を前記ネジ孔にねじ込んで前記テーパ部を前記テーパ孔に嵌合させた状態にしたときに前記巻枠可動部が前記鉄心支え位置に固定された状態になり、前記操作軸を他の方向に回転させて前記テーパ部を前記テーパ孔から引き出したときに前記巻枠可動部が前記退避位置まで変位し得る状態になるように構成されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の巻鉄心巻回用巻枠。
3. 前記対の支持板は、前記基準巻枠本体の溝部の幅方向に間隔を開けて２対設けられている請求項２に記載の巻鉄心巻回用巻枠。
4. 前記対の支持板は、前記基準巻枠本体の前記溝部の幅方向の中央部に位置させて１対だけ設けられている請求項２に記載の巻鉄心巻回用巻枠。
5. 前記基準巻枠本体の外周面の軸線方向の中央部と両端寄りの部分とにそれぞれ位置させて、前記基準巻枠本体の周方向に平行に伸びる３本の位置決め溝が設けられるとともに、前記巻枠可動部の外周面に前記基準巻枠本体の３本の位置決め溝にそれぞれ整合する３本の位置決め溝が設けられ、
   前記第１のアタッチメントは、前記基準巻枠本体の外周面の両端部寄りの部分に設けられた２本の位置決め溝にそれぞれ内周部が嵌合されて位置決めされる円弧状の対の第１の側部アタッチメントと、前記基準巻枠本体の外周面の中央部に設けられた位置決め溝に内周部が嵌合されて位置決めされる円弧状の第１の主アタッチメントとからなり、
   前記第２のアタッチメントは、前記巻枠可動部の外周面の軸線方向の両端寄りの部分に設けられた２本の位置決め溝に内周部が嵌合されて位置決めされる円弧状の対の第２の側部アタッチメントと、前記巻枠可動部の外周面の中央の溝に内周部が嵌合されて位置決めされる円弧状の第２の主アタッチメントとからなっている請求項１，２，３または４に記載の巻鉄心巻回用巻枠。
6. 前記基準巻枠本体の外周面の軸線方向の中央部に位置させて、前記基準巻枠本体の周方向に伸びる位置決め溝が設けられるとともに、前記巻枠可動部の外周面に前記基準巻枠本体の位置決め溝に整合する位置決め溝が設けられ、
   前記第１のアタッチメントは、前記基準巻枠本体の外周面の位置決め溝に内周部が嵌合されて位置決めされる円弧状の第１のアタッチメントからなり、
   前記第２のアタッチメントは、前記巻枠可動部の外周面の位置決め溝に内周部が嵌合されて位置決めされる円弧状の第２のアタッチメントからなっている請求項１，２，３，４または５に記載の巻鉄心巻回用巻枠。
7. 円形の巻鉄心を巻回する際に用いる巻枠であって、
   巻回すべき種々の大きさの巻鉄心の内、内径が最小である最小巻鉄心に適合した外径寸法を有して、外周側及び軸線方向の両側に開口した溝部を外周寄りの部分に少なくとも１つ有する基準巻枠と、
   前記最小巻鉄心よりも内径が大きい巻鉄心を製造する際に前記基準巻枠の外周に着脱可能に取り付けられる巻枠アタッチメントと、
   前記基準巻枠の溝部内で前記基準巻枠の径方向に変位し得る部分を有して、外周面が巻回すべき巻鉄心の内周面に接した状態になる鉄心支え位置と前記外周面が前記巻鉄心の内周面に接する位置よりも内径側に退避した状態になる退避位置との間を変位し得るように設けられた巻枠可動部と、
   前記巻枠可動部を前記鉄心支え位置に固定する解除可能な可動部固定機構と、
   を備えたことを特徴とする巻鉄心巻回用巻枠。

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